用于操控任意光偏振的磁光斯格明子
光学
2026-01-01 v2
摘要
动态操控任意光偏振对于实现多功能光学功能至关重要，然而在紧凑的纳米光子架构中实现这种全庞加莱球控制仍然是一个艰巨的挑战。在此，我们从理论上提出并通过数值演示了一个磁光斯格明子平台，该平台能够实现对腔本征模的全偏振控制。我们揭示了简并偶极子的近场波函数与远场偏振之间的对应关系。通过向磁光光子晶体施加多方向磁场，我们实现了正交本征模的任意复叠加，从而实现了任意的远场偏振。这种映射表现为一个拓扑荷为 2 的斯格明子，保证了整个庞加莱球的覆盖。我们的理论模型与全波模拟显示出极好的一致性。此外，我们实现了具有动态可调偏振纹理的连续域束缚态（BICs），并展示了高性能的偏振选择性发射和透射。这项工作为精确的偏振整形建立了一个拓扑范式，为先进的光通信和传感提供了新途径。
引用
@article{arxiv.2512.21006,
title = {Magneto-optical Skyrmion for manipulation of arbitrary light polarization},
author = {Xinghong Chen and Xingxiang Wang and Guanjie Zhang and Xiao Hu and Wei Tao and Tomohiro Amemiya and Yifei Mao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.21006},
year = {2026}
}